Analyse granulométrique simplifiée d’un sol

Dans cet article, je vous propose de réaliser une analyse granulométrique de la terre de votre potager pour en déterminer la texture. Cela vous permettra de savoir si votre sol est suffisamment équilibré ou pas et de prendre des mesures correctives si nécessaire. 

Sur certains sites, il est indiqué que l’on peut faire cette analyse en plaçant un échantillon de terre dans un bocal avec de l’eau, de le remuer et de le laisser reposer. Cette méthode ultra simple ne peut malheureusement pas fonctionner.

Si vous regardez un protocole expérimental professionnel pour effectuer une analyse granulométrique, vous allez vous rendre compte de la complexité de la manœuvre et de l’important matériel dont il faut disposer.

Exemple de protocole : http://documentation.ird

Estimation de la texture 

Une méthode ultra simple et qui donne dèjà de bonnes informations est l'analyse au toucher. Vous prenez une boule de terre dans votre main et vous la malaxez, la terre doit être suffisamment humide, mouillez-la si nécessaire. Plus vous sentez d'aspérités dures, plus votre terre contient de sable. Si vous réussissez à faire un cylindre (un boudin) avec la terre, c'est qu'elle contient au moins 10% d'argile. Si vous réussissez à faire un anneau avec le boudin sans qu'il ne casse, c'est que votre terre contient au moins 20% d'argile. La courbure que vous pouvez appliquer au boudin avant qu'il ne rompe vous donne les valeurs intermédiaires entre 10 et 20 % d'argile.

Cas de la terre de mon potager : je ressens des aspérités en faible quantité. Je peux réaliser un boudin avec la terre, mais celui-ci casse rapidement à la flexion. Il y a donc du sable en faible quantité, un taux d'argile de 10 à 15 %, la partie restante, de loin la plus importante, est constituée de limons.

Essayons maintenant de mettre en place un protocole intermédiaire pour que nous puissions, à l’aide d’un matériel limité, obtenir un peu plus d’informations.

Prélèvement et séchage

Raclez la partie superficielle du sol sur 1 cm d’épaisseur environ de manière à enlever la partie contenant la matière organique de surface, feuilles mortes, reste de végétation, débris divers. 

Prélevez un bloc vertical de terre, de la surface à 30 ou 40 cm de profondeur suivant vos possibilités et pesez-le. 

Dans mon cas j’ai prélevé 4 150 grammes de terre sur 30 centimètres de profondeur, mon sol n’étant pas plus profond.

Faites sécher la terre au soleil en l’étalant au maximum sur un carton.

Remarque : sur ce prélèvement, j’ai pu compter 9 vers de terre de taille moyenne à petite pour un poids total d’un gramme environ.

Tamisage à sec

Tamiser la terre avec un tamis de 2 mm de section. Vous devez tamiser en plusieurs fois. Vous devez écraser ce qui ne passe pas dans le tamis avec un marteau en caoutchouc. Ne pas utiliser un marteau métallique, il ne faut surtout pas concasser les grains. Vous devez appliquer une pression avec vos doigts pour faire passer la terre. Une fois que la quantité de résidus qui ne passe pas le tamis est constante, pèse-la. Vous disposez maintenant du poids et de la proportion de gravier dans votre terre.

Dans mon cas : 420 grammes de gravier soit à peine plus de 10% de gravier. Il s’agit de cailloux et de graviers calcaires arrachés à la roche mère.

Tamisage à l’eau

Vous allez prélever 200 grammes de la terre qui a traversé le tamis et la tamiser à nouveau avec un tamis plus fin ayant des mailles de 0,5 mm. Pour réussir à tamiser aussi fin, nous allons devoir tamiser à l’eau.

Placez la terre sur le tamis, arrosez d’eau et appliquez un mouvement de pression et de rotation avec vos doigts, ajoutez de l’eau jusqu’à ce que vous ne puissiez plus rien faire passer. L’eau qui traverse doit être limpide.

Vous obtenez alors dans le tamis la fraction comprise entre 0,5 mm et 2 mm, soit les sables grossiers, pesez le contenu du tamis par différence.

Dans mon cas j’ai obtenu 20 grammes de sable grossier, soit exactement 10% de l’échantillon.

Contrairement aux graviers qui étaient constitués essentiellement de morceaux extraits de la roche mère calcaire, les sables grossiers sont composés de toutes sortes d'éléments, essentiellement siliceux. Une analyse à la loupe binoculaire montre que cet extrait contient une part de matière organique importante (Débris végétaux, graines, etc.) et même quelques microparticules de plastiques ! Pour une mesure précise des sables, il faudrait donc détruire la matière organique par un procédé chimique, voir le protocole professionnel.

Sédimentation

Nous allons maintenant tenter de séparer les sables moyens à fins, des limons et des argiles. 

Pour cela, nous allons utiliser une méthode par sédimentation en milieu liquide. Nous allons diluer la terre dans de l’eau, la brasser, la placer dans une éprouvette en verre, la secouer puis la laisser sédimenter. Les particules les plus grosses tombant au fond plus rapidement, nous allons obtenir plusieurs couches. Avec de bas en haut : les sables, les limons et les argiles.

Mais pour que cela fonctionne, il faut un agent dispersant. Pour tester, j’ai essayé l’expérience sans utiliser de dispersant, mais je n’ai obtenu qu’une seule couche, aucune séparation n’a été visible, les argiles, les limons et les sables s’agglomérant entre eux.

J’ai donc refait l’expérience en utilisant un agent dispersant : l’hexamétaphosphate de sodium, (NaPO3)6. 

J’ai dilué 50 g d’hexamétaphosphate de sodium dans 1 200 ml d’eau.  Après parfaite dissolution, j’ai mélangé cette solution au 200 grammes de terre fine issue du premier tamisage à sec. Je l’ai ensuite passée plusieurs minutes au mixeur pour obtenir un mélange le plus homogène possible. J’ai ensuite rempli l’éprouvette graduée avec l’ensemble de la boue ainsi formée. J’ai retourné une dizaine de fois l’éprouvette à la cadence de deux fois par seconde et j’ai laissé reposer.

Les sables se déposent au fond en quelques secondes, les limons en quelques minutes à quelques heures. Les argiles vont rester en suspension très longtemps, il faut attendre plusieurs jours pour qu'elles se déposent.

Récapitulatif et détermination de la texture

Graviers (Particules de plus de 2 mm)

Sur 4 150 grammes de terre : 419 grammes de cailloux et de graviers supérieurs à 2 mm de diamètre soit environ 10 %.

Remarque : les graviers ne sont pas pris en compte pour l’analyse de texture.

Sables grossiers (Particules comprises entre 0,5 mm et 2 mm)

20 g sur 200 g soit 10% du tamisage précédent.

Sables fins (entre 0,05 mm et 0,5 mm)

L’analyse par sédimentation donne au total 18 % de sable. En enlevant les 10 % de sable grossier, on obtient donc 8 % de sable fin.

Limons grossiers (entre 0,02 mm et 0,05 mm)

L’analyse par sédimentation donne 42 % de limon grossier.

Limons fins (entre 0,002 mm et 0,02 mm) et argiles (moins de 0,002 mm)

L’analyse par sédimentation simplifiée, telle que je l’ai faite, ne permet pas de séparer les limons fins des argiles. Pour cela, il faudrait utiliser un hydromètre et mesurer les densités en fonction du temps de sédimentation.

L’analyse par sédimentation donne au total 40 % de limons fins plus argile.

En faisant l’approximation que cette partie contient un peu plus de limons fins que d’argile, et en arrondissant les chiffres en raison du manque de précision de la méthode, on arrive aux valeurs suivantes :

20 % de sable

65 % de limon

15 % d’argile

D’après le triangle des textures, le sol de mon potager est donc un « Limon fin ». 

Remarque : l’analyse que j'ai réalisée présente une incertitude assez grande sur la proportion d'argile, mais que le taux d’argile soit de 10, 15 ou 20 %, ne change pas le résultat, à chaque fois il s’agit d’un limon fin.

Les textures considérées comme équilibrées pour la culture sont : « Les limons », « les Limons argilo-sableux », « les limons sableux ».

Il manque donc un pourcentage de sable important à la terre de mon potager pour qu’elle soit équilibrée. L’excès de limon par rapport au sable donne une structure massive qui provoque certainement un manque d’aération du sol.

Je vais ajouter du sable sur une partie du jardin et faire des essais. Je vous tiendrai informé des résultats.

Points à avoir en tête

Le sable permet une bonne aération de la terre et facilite la pénétration des racines, mais il retient très peu les éléments nutritifs. Une terre trop sableuse risque d'être pauvre et de ne pas retenir suffisamment l'eau.

Les argiles retiennent très bien les éléments nutritifs, mais un excès d'argile rend le sol lourd, imperméable et difficile à travailler.

Les limons, intermédiaires en taille, présentent également un comportement intermédiaire aux sables et aux argiles. Une proportion excessive de limon entraine un sol poudreux, massif qui s'organise mal.

La matière organique que vous ajoutez à votre sol (fumier, feuilles mortes, etc.), en plus d'apporter des éléments nutritifs, contribue à améliorer sa texture.